摘要：现有的植物工厂采用“上光下植”的种植模式,培养架的照度均匀度以及混色均匀度不高,导致不同位置的植物生长情况良莠不齐,严重影响工厂生产效益。为解决这一问题,提出一种高照明均匀度植物光源及植物培养架设计方案,将光源“倒置”于种植平面两侧的三棱柱凸台,利用棱柱斜面初次分配光线并提高其分布均匀性,进一步通过培养架顶部反射增加混光距离,提高光线耦合程度,从而提高混色均匀度和照度均匀度。借助TracePro软件对提出的光学结构进行仿真分析,利用Taguchi方法设计并进行实验,最终利用ANOVA理论分析出各因子对品质的影响程度并进一步优化结果,获得照度均匀度为94.30%、混色均匀度为90%的最优设计方案。最后通过测量种植面和植物体表面照度及光谱的分布情况检测植物的生长是否会对光线有遮挡,结果表明该植物照明系统可以保持植物在生长过程中种植面和植物体顶部及侧面都具有良好的照明效果,遮挡问题几乎可以忽略不计,并保证植物生长过程中良好的照明效果。

摘要：在现代农业生产中,常采用发光二极管(LED)作为植物照明光源对农业作物进行补光,为提高LED植物照明阵列光源的均匀度,本文在光量子体系下,提出一种新的基于粒子群算法的LED植物照明阵列光源设计方法。通过MATLAB对红蓝光LED植物光源阵列进行数学建模,运用粒子群算法寻找高均匀度条件下的红蓝光LED坐标,设计出二维情况下的红蓝光LED排布阵列;在三维情况下,为解决维度升高时可能会导致的求解陷入局部极小问题,采用改进的随机惯性权粒子群算法进行三维方案设计,并使用Tracepro对两种设计方案进行验证,与传统的红蓝光LED等间距逐行排列设计进行了对比。研究结果表明,与常见逐行排列LED阵列设计达到的光量子通量密度(PPFD)均匀度为79.6%相比,通过粒子群算法寻优的设计方法,二维设计方案的PPFD均匀度达到88.7%,较等间距逐行排列设计提高了9.1%;三维设计方案的PPFD均匀度达到92.6%,较二维设计方案提高了3.9%,较等间距逐行排列设计提高了13%。本实验证明了运用粒子群算法在二维和三维空间进行LED植物照明阵列光源设计的可行性,在简易设计流程的同时,提高了工作效率。

摘要：多孔有机聚合物荧光材料既具有孔隙度高的特点,也具有突出的荧光性能.当其骨架上存在与特定分析物(如硝基芳香爆炸物、金属离子、阴离子等)的结合位点时,便赋予其荧光传感的功能.按照不同多孔有机聚合物(POPs)材料的类型,即无定型的多孔有机聚合物材料、晶型含配位键的多孔金属有机框架(MOFs)材料、晶型共价有机框架(COFs)材料,综述了近年来多孔有机聚合物荧光材料的研究新进展,特别是它们基于有机功能分子的设计与合成,及其荧光传感应用.继续从分子层面设计新型的荧光COFs材料是未来可循环使用的高效荧光化学传感器的发展方向,值得关注.

摘要：苯并噻唑基团具有特征荧光,且结构中含有N和S杂原子,因而在荧光探针结构中常被视为荧光基团与识别基团,承担荧光信号输出与提供结合位点的重要作用.利用苯并噻唑基团的特点来设计合成性能更佳的荧光探针已逐渐成为荧光探针研究领域中瞩目的焦点.对近几年来报道的苯并噻唑基荧光探针按不同的检测对象分为金属阳离子、阴离子、含硫化合物及其它物种等四大类,综述了其设计、合成、作用机理及其相关检测应用,并展望了其未来的发展趋势.

摘要：针对现有植物灯均匀度差的问题,通过在R(红)、G(绿)、B(蓝)三色LED芯片上加装导光管和光纤透镜,实现了高均匀度的出光效果,通过调节导光管和光纤的尺寸获得了达90%的混色、光谱以及光量子通量密度(PPFD)的均匀性。进一步对光源的热学性能进行表征发现光纤透镜的增加有利于减少光源正面的热量,并且基于光量子学照明参数对该灯的均匀度进行评价,并进一步提出有效光能利用率来更加科学的表征光源性能。结果表明,混色均匀性与PPFD均匀性可达90%,有效光能利用率可达到43%。进一步将该灯用于鲜切玫瑰花保鲜,并通过脉冲宽度调制技术(PWM)实现了光谱的动态可调,通过对玫瑰花鲜重日失重率以及抗氧化物质如黄酮素等物质含量变化的测量,探究鲜切玫瑰花保鲜的最佳光照条件。实验结果表明,最有利于鲜切玫瑰保鲜的光质条件和光照周期为R+G、6 h/24 h。

摘要：目前植物工厂培养架所使用的LED光源模块光学结构简单,照度均匀度和混色均匀度难以保证,导致农作物的品质参差不齐。为了提高种植物品质,需要优化植物光源的照明效果,设计高均匀度的植物光源。本文针对这一问题提出并研究了一种倒置光源的植物培养架设计方案。将LED灯珠安置在种植面同侧,并结合曲面反射顶面对LED发出的光线进行进一步均匀分配,在植物培养架有限的种植空间内增加光线耦合距离和耦合程度,提高了培养架植物光源的均匀度。经过多次结构优化后,最终获得了一个照度均匀度为91.64%、混色均匀度为89.73%的高均匀度植物照明培养架。然后基于优化得出的植物光源,研究植物生长过程对照明效果的影响后表明植物在生长过程中均可获得良好的照明环境。最后研究了不同形状和不同配光曲线的灯珠对培养架均匀度和光能利用率的影响。

摘要：宫缩状态实时识别在分娩镇痛中具有重要意义,但相关传统算法和系统无法满足实时识别宫缩状态的要求。针对上述情况,本文设计了一套宫缩状态实时分析算法。该算法包括宫缩信号预处理、基于直方图和线性迭代的宫缩基线估计以及一种基于有限状态机原理的实时识别算法,可根据前一点的宫缩状态以及一系列状态转换条件来识别当前的宫缩状态,并且设置缓冲机制来避免不真实的状态转换。为了评估该算法的性能表现,本文将其与现有的一种电子胎儿监护仪的宫缩分析算法进行比较。实验结果表明,本文算法能够在宫缩信号实时监测的同时对宫缩状态进行实时分析,算法敏感度为0.939 9,阳性预测值为0.869 3,具有较高的准确度,可达到临床监测的要求。

摘要：针对目前植物照明灯具混光混色均匀度差、难以满足植物工厂高效生产作物产品的问题提出了一种高均匀度的植物面光源的设计方案。利用一种棱锥状的光学元件将LED发出的光线划分为透射、反射和直射3部分,增加了光线的耦合程度,进而提高了出光面上的混光和混色均匀度。进一步采用照度均匀度代替光量子通量密度的均匀度并且联同混色均匀度作为考察指标,利用Taguchi方法设计并进行实验,研究不同因子对光源均匀度的影响,得出实验结果后进行优化,最终获得了一个照度均匀度为92.13%、混色均匀度为89.72%的植物照明面光源。

摘要：隔离槽的制作是实现阵列芯片单元独立的有效方法。本文采用感应耦合等离子体干法刻蚀(ICP)和具有高刻蚀比的Si O2与光刻胶混合掩膜在Ga N基微尺寸LED上制备了3种深度的隔离槽和6种不同的芯片尺寸结构。通过电致发光(EL)和电容计表征不同刻蚀深度对LED芯片电学性能和电容大小的影响。实验结果表明,小尺寸的芯片有着更高的电流承受密度和更小的电容值,隔离槽刻蚀深度的增加能降低电容和电阻,从而使RC时间常数得到降低。有源层直径为120μm的芯片从仅有Mesa刻蚀到完全刻蚀到蓝宝石衬底,其RC调制带宽从155 MHz增大到176 MHz。减小芯片尺寸和完全刻蚀到蓝宝石衬底能有效减小芯片RC常数。这些工作将有助于Ga N基LED的未来设计和制造,以提高高频可见光通信的调制带宽和光功率。

摘要：传统网络教学平台只是提供课件资源的链接,不会按学员需求组织教学,学习者只能被动地接受平台提供的各种学习资源.为克服此弊端,设计了一个网络教学平台的个性化学习模型,该模型以学员认知水平和学习兴趣为基础,构建以知识点相关联为基础的知识层次结构,并进而构建系统知识资源库,以内容过滤推荐和协同过滤推荐算法挖掘学习者的学习过程,并根据学习者自身特点,调整教学策略,为学习者推荐个性化的学习资源、个别化的学习路径和一对一的教学建议.